Reacción de acoplamiento de Suzuki-Miyaura

Las reacciones de acoplamiento carbono-carbono representan una de las revoluciones más importantes en la química orgánica y constituyen actualmente algunas de las reacciones más frecuentes en la química orgánica sintética. Su invención le valió a Akira Suzuki, Ei-Ichi Neghishi y Richard Heck el Premio Novel de Química en 2010.

Entre los diversos tipos de acoplamiento, el Suzuki-Miyaura, habitualmente denominado «acoplamientos de Suzuki», es probablemente el que ofrece más posibilidades y amplia aplicabilidad. La química de Suzuki se basa en el acoplamiento catalizado con Pd(0) de un haluro de arilo o vinilo con un ácido borónico de arilo o vinilo.

Sus ventajas con respecto a reacciones similares residen en las condiciones de reacciones leves, la disponibilidad habitual de los materiales de inicio y su toxicidad baja general. Los ácidos borónicos se preparan fácilmente, se encuentran ampliamente disponibles en el mercado y son considerablemente baratos. La reducción del impacto medioambiental y de los riesgos para la seguridad es otra de las ventajas que ofrece en comparación con el uso de compuestos de organocinc o de organostanano. Los productos derivados inorgánicos se eliminan fácilmente de la mezcla. A menudo, también es posible procesar las reacciones en agua, lo que ofrece beneficios evidentes a su perfil ecológico y, al mismo tiempo, abre el panorama para una amplia variedad de sustratos solubles en agua.

Desde su invención en 1979, se han logrado grandes avances y se ha notificado el uso extensivo de ácidos borónicos, ésteres y sales de trifluoroborato. Por otra parte, pueden considerarse los ácidos borónicos alquílicos a pesar de su reactividad más baja (con el uso de los catalizadores de última generación).

El alcance del otro reactivo de acoplamiento también se ha expandido a lo largo del tiempo y ahora incluye seudo haluros, como los triflatos o las sales de diazonio de arilo y los haluros alquílicos. La reactividad relativa del reactivo de acoplamiento haluro o seudohaluro es:

R-I > R-Br > R-OTf >> R-Cl

Arilo > Vinilo >> Alquilo

Los catalizadores de Pd homogéneos de última generación han reducido la carga de catalizador en términos de magnitud, lo que contribuye a la economía de la reacción que ahora se utiliza en diversos procesos comerciales. Es posible, y de hecho beneficioso, seleccionar diferentes catalizadores de complejos de Pd(0) relativamente simples, como el acetato de Pd y el tetraquispaladio o diversas formas de precatalizadores de Pd + ligandos de fosfina y (pre)catalizadores completamente formados, como complejos estables en aire para que el químico de laboratorio pueda manipularlos con mayor facilidad.

También se pueden usar catalizadores de Pd heterogéneos para algunos acoplamientos simples, aunque su reactividad es mucho más baja que la de los catalizadores homogéneos en sustratos altamente impedidos o electrófilos de baja reactividad (p. ej., Ar-Cl). El uso de sales de diazonio de arilo, a menudo denominadas «super electrófilos», como reactivos de acoplamiento hace que los catalizadores heterogéneos sean una opción bastante atractiva.